SK286829B6

SK286829B6 - Method of cutting a single crystal and device for carrying out the same

Info

Publication number: SK286829B6
Application number: SK1493-2003A
Authority: SK
Inventors: Ralf Hammer; Ralf Gruszynsky; Andr Kleinwechter; Tilo Flade
Original assignee: Freiberger Compound Materials Gmbh
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2002-06-11
Publication date: 2009-06-05
Also published as: DE10128630A1; JP2011003929A; CZ20033395A3; TWI224670B; JP4716652B2; CN100569475C; EP1399306A1; RU2296671C2; CN100546793C; JP5357122B2; ATE369956T1; JP2004533347A; SK14932003A3; CN1529647A; CN1736681A; US6923171B2; EP1399306B1; EP1568457B1; WO2002100619A1; DE50210714D1

Abstract

It is described a device and a method for determining the orientation of a crystallographic plane (100) in relation to a crystal surface (2). Said method permits an orientation, in which adhesive defects of the crystal or contamination of the fixing elements for the crystal are eliminated. To achieve this, the angle, which is formed by the crystal surface to be measured and a reference axis and the angle, which is formed by the crystallographic plane and the reference axis, are measured and a differential is calculated. The required correction is subsequently made in a wire-saw device comprising an X-Y positioning unit, by means of the measurement of the orientation and the horizontal and vertical positions of the crystal are adjusted. This ensures that an additional degree of rotational freedom remains for the crystal on the cutting plane, to achieve a cut devoid of forces perpendicular to the feed direction and wire direction, so that the tools are not deflected and the cutting forces are minimal. The orientation accuracy is also increased.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Predkladaný vynález sa týka spôsobu rezania monokryštálu v rezacom stroji a zariadenia na vykonávanie tohto spôsobu.The present invention relates to a process for cutting a single crystal in a cutting machine and to an apparatus for carrying out the process.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Na určité použitia sú potrebné polovodičové doštičky s tzv. chybnou orientáciou. Ako je možné vidieť na obr. 1, pri polovodičovej doštičke 1 s chybnou orientáciou nie je určitá kryštalografická rovina, napr. rovina (100) rovnobežná s povrchom 2 doštičky. Uhol o chybnej orientácie je v tomto prípade uhol, ktorý zviera vektor [100], prechádzajúci kolmo na rovinu (100), s normálovým vektorom N„, prechádzajúcim kolmo na povrch 2 doštičky. V prípade, že je vyžadovaná takáto chybná orientácia, monokryštál, z ktorého sa doštičky odrezávajú, sa naklopí o vopred určený uhol n okolo osi T, ktorá leží v rovine rezu, t. j. na povrchu kryštálu.For certain applications, semiconductor wafers with " wrong orientation. As can be seen in FIG. 1, there is no particular crystallographic plane, e.g. a plane (100) parallel to the surface 2 of the plate. The misalignment angle in this case is the angle that the animal [100] passes perpendicular to plane (100), with the normal vector N 'passing perpendicular to the plate surface 2. In the event that such misalignment is required, the single crystal from which the plates are cut off is tilted by a predetermined angle n about the axis T, which lies in the cutting plane, t. j. on the crystal surface.

V známom spôsobe rezania vnútorných dier sa na vytvorenie takejto chybnej orientácie zmeria orientácia kryštálu, ktorý je nalepený na držiak na obrobok, pomocou rôntgenového goniometra, pričom sa zmeria poloha Braggovho odrazu vzhľadom na držiak na obrobok. Pomocou tohto držiaka sa uskutoční zachytenie na píle na rezanie vnútorných dier, ktorá má horizontálne a vertikálne nastaviteľný suport, na ktorom sa môže nameraná orientácia kryštálu upraviť alebo nastaviť na požadovanú hodnotu. Prvá odrezaná doštička sa znovu zmeria na rôntgenovom goniometri, a ak je potrebné, uskutoční sa nová korekcia suportu. Nepresnosti v orientácii, ktoré vzniknú pri vkladaní držiaka na obrobok do zariadenia na rezanie vnútorných dier, tak môžu byť odstránené iba opakovaným meraním a následným upravovaním.In a known method of cutting inner holes, to produce such a misalignment, the orientation of the crystal that is adhered to the workpiece holder is measured by means of an X-ray goniometer, measuring the position of the Bragg reflection with respect to the workpiece holder. With this holder, it is captured on an internal hole saw having a horizontally and vertically adjustable support on which the measured crystal orientation can be adjusted or set to the desired value. The first cut plate is re-measured on an X-ray goniometer and, if necessary, a new slide correction is performed. Thus, orientation misalignments that occur when inserting the workpiece holder into an internal hole cutting device can only be eliminated by repeated measurements and subsequent adjustments.

V známom spôsobe rezania drôtom nie je takéto upravovanie na základe opakovaného merania a nového orientovania možné, pretože všetky doštičky sa odrezávajú z monokryštálu súčasne. Ako je možné vidieť na obr. 2a, pri rezaní drôtom je monokryštál 3 zachytený v držiaku, ktorý na obr. 2a nie je znázornený a ktorým je možné prostredníctvom pohonu posuvnej jednotky pohybovať s rýchlosťou posuvu v k oblasti 4 drôtov drôtovej píly a zase späť do východiskovej polohy. Drôtová píla sa skladá z množstva rovnobežných drôtov 4a, 4b, 4c, ktoré sú napínané (na obr. 2a neznázomenými) valčekmi a ktoré sú pohyblivé v rovinách kolmých na pozdĺžnu stredovú os M monokryštálu 3 v smeroch naznačených na obr. 2a šípkami A a B. Zariadenie na rezanie drôtom ďalej obsahuje zariadenie 5 a 6 na nanášanie pasty obsahujúcej častice karbidu kremíka na drôty 4a, 4b, 4c na každej strane monokryštálu 3. Pri rezaní drôtom s galvanický viazanými reznými časticami je ďalej navrhnuté zariadenie na nanášanie chladiaceho maziva.In the known wire cutting method, such treatment by repeated measurement and re-orientation is not possible, since all the plates are cut off from the single crystal simultaneously. As can be seen in FIG. 2a, in the case of wire cutting, the single crystal 3 is retained in the holder, which in FIG. 2a is not shown and by means of which the drive of the sliding unit can be moved with a feed rate in the k-region 4 of the wire saw wires and back again to the starting position. The wire saw consists of a plurality of parallel wires 4a, 4b, 4c, which are tensioned by rollers (not shown in FIG. 2a) and movable in planes perpendicular to the longitudinal centerline M of the single crystal 3 in the directions indicated in FIG. The wire cutting apparatus further comprises a device 5 and 6 for applying a paste containing silicon carbide particles to wires 4a, 4b, 4c on each side of the single crystal 3. In wire cutting with galvanically bonded cutting particles, a coating apparatus is further proposed. cooling lubricant.

Sú známe drôtové píly s orientačnou jednotkou, ktorá na nastavenie požadovanej chybnej orientácie, ako je zrejmé z obr. 2b, umožňuje iba polohovanie v rovine rovnobežnej s rovinou oblasti 4 drôtov. Na tento účel sa kryštál zmeria na rôntgenovom goniometri mimo drôtovej píly a na podložku na obrobok sa nalepí tak, aby chybná orientácia, ktorá sa má nastaviť, ležala v horizontálnej rovine, teda aby uhol 0, ktorý je znázornený na obr. 1, ležal v rovine rovnobežnej s oblasťou 4 drôtov. Hodnoty namerané rôntgenovým goniometrom sa pritom vzťahujú na dosadaciu plochu podložky na obrobok, ktorá sa potom priloží ku vzťažnej ploche na drôtovej píle. Potom sa horizontálne nastaví požadovaná orientácia. Pri tomto spôsobe ale nie sú podchytené chyby spôsobené znečistením dosadacej, príp. vzťažnej plochy ani chyby lepenia, ku ktorým dochádza pri lepení monokryštálu na podložku na obrobok, lebo meranie orientácie sa uskutočňuje mimo stroja. Ďalej musí byť monokryštál otočený stále tak, aby chybná orientácia, ktorá sa má nastaviť, ležala v horizontálnej rovine rovnobežne s oblasťou 4 drôtov. V dôsledku toho sa smer obrábania riadi podľa požadovanej chybnej orientácie, a môže sa teda pri jednotlivých monokryštáloch líšiť.Wire saws with a orientation unit are known which, in order to adjust the desired misalignment, as shown in FIG. 2b, only allows positioning in a plane parallel to the plane of the 4-wire region. For this purpose, the crystal is measured on an X-ray goniometer outside the wire saw and glued to the workpiece support so that the misalignment to be adjusted lies in the horizontal plane, that is to say the angle 0 shown in FIG. 1, lay in a plane parallel to a region of 4 wires. The X-ray goniometer values refer to the bearing surface of the workpiece support, which is then applied to the reference surface on the wire saw. Then the desired orientation is set horizontally. In this method, however, the errors caused by contamination of the seating surface and / or the surface are not caught. of the reference surface or the bonding errors that occur when bonding the single crystal to the workpiece support, because the orientation measurement is performed outside the machine. Furthermore, the single crystal must be rotated at all times so that the misalignment to be adjusted lies in a horizontal plane parallel to the 4-wire region. As a result, the machining direction is governed by the desired misalignment, and can therefore vary for single crystals.

Z dokumentu US 5 904 136 je známe uskutočňovanie požadovaného uhla sklopenia na nastavenie chybnej orientácie v sklápacom zariadení mimo zariadenia na rezanie drôtom, pričom orientácia kryštálu sa určí pomocou rôntgenového aparátu a následne sa kryštál v sklápacom zariadení sklopí v horizontálnom a vertikálnom smere vzhľadom na oblasť drôtov. Prípadné chyby pri vkladaní sklápacieho zariadenia spolu s kryštálom do zariadenia na rezanie drôtom tým však takisto nemôžu byť odstránené.It is known from US 5,904,136 to perform a desired tilt angle to adjust misalignment in a tipping device outside a wire cutting device, wherein the crystal orientation is determined by an X-ray apparatus, and subsequently the crystal in the tipping device is tilted in horizontal and vertical directions relative to the wire area. . However, any errors in the insertion of the tipping device together with the crystal into the wire cutting device cannot be eliminated.

Spôsob rezania monokryštálu podľa úvodnej časti nároku 1 je známy z JP 10-193338.The single crystal cutting method according to the preamble of claim 1 is known from JP 10-193338.

Ďalšie zariadenie na určovanie orientácie kryštalografickej roviny vzhľadom na povrch kryštálu je známe z dokumentu US 5 768 335.Another device for determining the orientation of a crystallographic plane relative to a crystal surface is known from US 5,768,335.

Zariadenie podľa úvodnej časti nároku 3 je známe z JP-A-60197361.The device according to the preamble of claim 3 is known from JP-A-60197361.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Cieľom vynálezu je poskytnúť spôsob rezania monokryštálu v rezacom stroji, pomocou ktorého by bolo možné uskutočňovať presné rezanie a zároveň zvýšiť produkciu doštičiek pri rezaní monokryštálu.It is an object of the present invention to provide a single crystal cutting method in a cutting machine by means of which precise cutting can be performed while increasing the production of platelets when cutting a single crystal.

Tento cieľ je dosiahnutý spôsobom podľa nároku 1 a zariadením podľa nároku 3.This object is achieved by the method of claim 1 and the apparatus of claim 3.

Ďalšie uskutočnenia vynálezu sú uvedené v závislých nárokoch.Further embodiments of the invention are set out in the dependent claims.

Spôsob a zariadenie majú tú výhodu, že poskytujú vyššiu kvalitu doštičiek a umožňujú vyššiu rýchlosť posuvu pri rezaní. Vďaka vyššej kvalite vyrobených doštičiek môžu byť pri obrábaní výrazne obmedzené inak bežné dokončovacie kroky. Ďalej môže byť zvýšená presnosť orientácie.The method and apparatus have the advantage of providing higher quality inserts and allowing a higher feed rate during cutting. Due to the higher quality of the inserts produced, otherwise normal finishing steps can be significantly reduced during machining. Furthermore, orientation accuracy can be increased.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Vynález bude bližšie vysvetlený prostredníctvom konkrétnych príkladov uskutočnenia znázornených na výkresoch, na ktorých predstavuje:The invention will be further elucidated by means of specific exemplary embodiments illustrated in the drawings, in which:

obr. 1 schematické znázornenie doštičky, obr. 2a schematické znázornenie zariadenia na rezanie drôtom s monokryštálom, ktorý má byť rozrezaný, obr. 2b schematické znázornenie nastavenia chybnej orientácie v zariadení na rezanie drôtom podľa doterajšieho stavu techniky, obr. 3 schematické znázornenie síl pôsobiacich pri rezaní drôtom, obr. 4a až 4d dvojrozmerné grafické znázornenie skrútenia a ohnutia (warp and bow) doštičiek odrezaných drôtom v závislosti od smeru opracovania pri dvoch rôznych hodnotách posuvu, obr. 5 a schematické znázornenie zariadenia na určovanie orientácie kryštalografickej roviny proti povrchu kryštálu podľa vynálezu, obr. 5b pohľad na monokryštál vložený do držiaka píly v smere jednej z čelných plôch, obr. 6 schematické znázornenie orientačného zariadenia v zariadení na rezanie drôtom a obr. schematické znázornenie detailu z obr. 6.Fig. 1 is a schematic representation of a plate; FIG. 2a is a schematic representation of a single crystal wire cutting device to be cut; FIG. 2b is a schematic representation of a misalignment setting in a wire cutting apparatus according to the prior art; FIG. 3 is a schematic representation of the forces involved in wire cutting; FIG. Figures 4a to 4d show a two-dimensional graphical representation of the warp and bow of the plates cut by the wire as a function of the machining direction at two different feed rates; 5 and a schematic representation of a device for determining the orientation of a crystallographic plane against the surface of a crystal according to the invention, FIG. 5b shows a view of the single crystal inserted in the saw holder in the direction of one of the front surfaces, FIG. 6 is a schematic representation of an orientation device in a wire cutting device; and FIG. a schematic representation of the detail of FIG. 6th

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Pre lepšie pochopenie budú v nasledujúcom najprv opísané sily pôsobiace na doštičku pri rezaní drôtom na základe výkresov 1 až 4. Ako je vidieť na obr. 3, pri rezaní drôtom prenikajú drôty 4a, 4b, 4c do monokryštálu 3, aby odrezali plátky la, lb, lc atď., ktoré tvoria doštičky. V priebehu rezania tvoria diamantové častice drôtov po dosiahnutí kritickej hĺbky preniknutia do monokryštálu 3 mikrotrhliny, ktoré v dôsledku vzájomného zosieťovania vedú k úbytku materiálu. Táto kritická hĺbka preniknutia závisí od orientácie daného kryštalografického smeru K ležiaceho na povrchu 2 doštičky, napríklad smeru [010], proti smeru V posuvu, ako bude vysvetlené.For a better understanding, the cutting forces on the wire will be described first in the following based on the drawings 1 to 4. As can be seen in FIG. 3, in the case of wire cutting, the wires 4a, 4b, 4c penetrate into the single crystal 3 to cut the slices 1a, 1b, 1c, etc. that form the plates. During cutting, the diamond wire particles form micro-cracks upon reaching a critical penetration depth into the single crystal 3, which, due to cross-linking, results in material loss. This critical penetration depth depends on the orientation of a given crystallographic direction K lying on the plate surface 2, for example the direction [010], opposite the direction of displacement as will be explained.

Ako je možné vidieť na obr. 1 a 2a, monokryštál 3 má orientačný znak vo forme rovinnej oblasti 7 vonkajšej plochy, tzv. plôšky (fiat), ktorá bola vytvorená po vypestovaní monokryštálu 3 daným spôsobom tak, že uhol a, ktorý zviera daný kryštalografický smer K s normálou N_F na rovinnú oblasť vonkajšej plochy na povrchu 2 doštičky, je známy. Keďže je uhol a známy, je tiež známy uhol p medzi daným kryštalografickým smerom K a smerom V posuvu monokryštálu v rovine kolmej na pozdĺžnu stredovú os M monokryštálu, a teda v rovine rezu. Je treba poznamenať, že namiesto plôšky môže byť vonkajšia strana monokryštálu vybavená taktiež zárezom, nazvaným vrub (notch). Rozhodujúca je iba existencia vonkajšieho znaku, ktorého umiestnenie vzhľadom na daný kryštalografický smer K je známe.As can be seen in FIG. 1 and 2a, the single crystal 3 has an indicative feature in the form of a planar region 7 of the outer surface, the so-called. tabs (fiat) that was generated when grown single crystal 3 given manner such that the angle a enclosed by the crystallographic direction of the normal N to the planar area _F on the outer surface of the surface plate 2, are known. Since the angle α is known, the angle β between the crystallographic direction K and the displacement direction V of the single crystal is also known in a plane perpendicular to the longitudinal center axis M of the single crystal and thus in the section plane. It should be noted that, instead of the flat, the outer side of the single crystal may also be provided with a notch, notch. The only decisive factor is the existence of an external feature whose location with respect to a given crystallographic direction K is known.

Ako vidieť na obr. 3, pri prenikaní drôtov 4a, 4b, 4c atď. do monokryštálu sa sily F/, príp. F_x ⁺, ktoré pôsobia na každý z drôtov, líšia v závislosti od rozdielnych kritických zaťažení Lx’, príp. Lx⁺ na prednej a zadnej strane S, príp. S' doštičky la, lb, lc atď., takže vznikajúca nerovnováha síl vedie ku vybočeniu drôtu, pokiaľ v opačnom smere pôsobiaca sila napnutého drôtu neobnoví rovnováhu síl. Kritické zaťaženia sú fyzikálne ekvivalentné kritickým hĺbkam preniknutia. Obr. 4a až 4d znázorňujú vždy skrútenie alebo ohnutie (warp alebo bow) doštičky v závislosti od nastavenia uhla daného kryštalografického smeru K vzhľadom na smer V posuvu. Z toho vyplýva, že malé skrútenie (warp), príp. malé hodnoty ohnutia (bow), ktoré sú žiaduce, je možné dosiahnuť buď znížením rýchlosti v posuvu, alebo - pre vysokú rýchlosť posuvu - nastavením uhla kryštalografického smeru K vzhľadom na smer posuvu. Napríklad pri rýchlosti posuvu 2 mm/min. sú minimálne hodnoty ohybu (bow) dosiahnuté približne pri 60°, 150°, 240° a 330°. Pri týchto hodnotách je výsledná sila, ktorá vzniká zo súčtu väzbových síl Fx‘, príp. F_x ⁺, minimálna. Výhodné uhly, pri ktorých sa opísané väzbové sily kompenzujú a drôty prenikajú do monokryštálu bez priečneho vychyľovania, sú závislé od materiálu monokryštálu, v prípade polovodičov taktiež od dotovania a od ďalších faktorov. Pre každý materiál monokryštálu musia byť určené empiricky.As seen in FIG. 3, when penetrating wires 4a, 4b, 4c, etc. into the single crystal with the forces F / or. The F _x ⁺ acting on each of the wires differs depending on the different critical loads Lx 'or the respective load. Lx ⁺ on the front and back S, resp. S 'of the plates 1a, 1b, 1c, etc., so that the resulting imbalance of forces leads to a wire deflection until the force applied to the tensioned wire in the opposite direction restores the force balance. The critical loads are physically equivalent to the critical penetration depths. Fig. Figures 4a to 4d show in each case a warp or bow of a plate depending on the angle setting of a given crystallographic direction K relative to the feed direction V. This implies that a small warp, event. the small bow values that are desired can be achieved either by reducing the feed rate, or - for high feed rate - by adjusting the angle of the crystallographic direction K relative to the feed direction. For example, at a feed rate of 2 mm / min. the minimum bow values are at approximately 60 °, 150 °, 240 ° and 330 °. At these values, the resultant force is the result of the sum of the binding forces Fx ', resp. F _x ⁺ , minimum. The preferred angles at which the described bonding forces are compensated and the wires penetrate into the single crystal without transverse deflection are dependent on the single crystal material, in the case of semiconductors, also on doping and other factors. They must be empirically determined for each single crystal material.

Zariadenie na orientovanie monokryštálu v rezacom stroji, najmä v zariadení na rezanie drôtom, podľa vynálezu umožňuje využiť tento jav a zároveň umožňuje presné nastavenie požadovanej chybnej orientácie o.The single crystal orientation device in the cutting machine, in particular in the wire cutting apparatus, according to the invention makes it possible to take advantage of this phenomenon and at the same time allows the exact adjustment of the desired misalignment o.

Ako je možné vidieť na obr. 5a, zariadenie na orientovanie monokryštálu v rezacom stroji obsahuje zariadenie 10, nachádzajúce sa mimo vlastného rezacieho stroja, na určovanie uhla medzi kryštalografickou rovi nou, napr. rovinou (100) a čelnou plochou 2' kryštálu. Zariadenie 10 obsahuje držiak 11 na monokryštál 3 s rovným povrchom 11a, ktorý je výhodne vytvorený ako vákuové skľučovadlo a na ktorom je v podstate valcový monokryštál udržiavaný na jeho čelnej ploche 2' pôsobením podtlaku. Azimutálna orientácia monokryštálu, t. j. uhlová poloha v budúcej rovine rezu, je určená orientáciou plôšky 7 alebo iného vonkajšieho znaku v zariadení 10. Monokryštál 3 je pritom buď pevne prilepený ku rezacej podložke 12, s ktorou môže byť ďalej vložený do zariadenia na rezanie drôtom, alebo sa lepenie uskutoční po meraní. Uhlová poloha plôšky 7, ktorou je vybavený monokryštál 3, vzhľadom na držiak 11 sa nastaví pomocou zarážky 13 tak, aby uhol p, ktorý zviera daný kryštalografický smer K proti smeru posuvu v rezacom stroji, ako je vidieť na obr. 5b, mal empiricky vopred určenú hodnotu pre minimálne vychýlenie drôtu a teda maximálnu možnú rýchlosť posuvu, ako bolo opísané. Držiak 11 je pohyblivý vo vertikálnom smere. Okrem toho je držiak 11 pomocou neznázomeného rotačného mechanizmu otočný okolo svojej stredovej osi, ktorá prebieha rovnobežne s pozdĺžnou stredovou osou monokryštálu. Naproti alebo nad voľným povrchom 2 monokryštálu, ktorý bude ďalej tvoriť povrch prvej odrezanej doštičky, je uložený autokolimačný ďalekohľad 14, ktorý je umiestnený tak, aby jeho optická os O bola zhodná s normálou na povrch 11a držiaka 11. Ďalej zariadenie obsahuje rôntgenový goniometer, ktorý sa skladá z rôntgenovej trubice 15 a pridruženého detektora 16 a ktorý je pohyblivý v určitom vopred vymedzenom uhlovom rozsahu, napríklad približne o 20° okolo východiskového bodu na povrchu 2 monokryštálu. Ďalej obsahuje planparalelné optické zrkadlo 17.As can be seen in FIG. 5a, the single crystal orientation device in the cutting machine comprises a device 10 located outside the cutting machine itself, for determining the angle between the crystallographic plane, e.g. plane (100) and face 2 'of the crystal. The device 10 comprises a single crystal holder 11 with a flat surface 11a, which is preferably designed as a vacuum chuck and on which a substantially cylindrical single crystal is held on its face 2 'by a vacuum. Azimuthal orientation of single crystal, i. j. the angular position in the future cutting plane is determined by the orientation of the flat 7 or other outer feature in the device 10. The single crystal 3 is either firmly adhered to the cutting mat 12 with which it can be further inserted into the wire cutting device or glued after measurement . The angular position of the flat crystal 7 provided with the single crystal 3 relative to the holder 11 is adjusted by a stop 13 so that the angle β that the given crystallographic direction K opposes to the feed direction in the cutting machine, as shown in FIG. 5b, had an empirically predetermined value for minimum wire deflection and hence the maximum possible feed rate as described. The holder 11 is movable in a vertical direction. In addition, the holder 11 is rotatable about its central axis, which runs parallel to the longitudinal centerline of the single crystal, by means of a rotating mechanism (not shown). Opposite or above the free surface 2 of the single crystal, which will further form the surface of the first cut-off plate, an autocollimation telescope 14 is disposed so that its optical axis 0 coincides with the normal on the surface 11a of the holder 11. It consists of an X-ray tube 15 and an associated detector 16 and which is movable within a predetermined angular range, for example about 20 ° around the starting point on the single crystal surface 2. It further comprises a planar parallel optical mirror 17.

Zrkadlo 17 môže byť pripevnené ku čelnej ploche 2’ monokryštálu prostredníctvom neznázomeného vákuového mechanizmu. Zrkadlo 17 môže byť ďalej ku čelnej ploche 2' monokryštálu 3 pripevnené tak, že leží na optickej osi autokolimačného ďalekohľadu. Rozsah merania autokolimačného ďalekohľadu je približne ±1°. Pre prípad, že uhol, ktorý zviera čelná plocha 2' kryštálu s rovným povrchom 11a, prekročí tento rozsah merania, je zariadenie vybavené neznázomenou optickou klinovou doskou s daným uhlom klina, ktorá spôsobuje stanovené vychýlenie lúča napr. o 2°, aby sa povrch, ktorý má byť zmeraný, dostal do rozsahu merania.The mirror 17 may be attached to the front face 2 'of the single crystal by means of a vacuum mechanism (not shown). Further, the mirror 17 can be attached to the front face 2 'of the single crystal 3 so that it lies on the optical axis of the autocollimation telescope. The measurement range of the autocollimation telescope is approximately ± 1 °. In the event that the angle that the front face 2 'of the crystal with the flat surface 11a exceeds this measurement range, the device is equipped with an optical wedge plate (not shown) with a given wedge angle, which causes a defined beam deflection e.g. 2 ° to bring the surface to be measured within the measuring range.

Ovládanie zariadenia 10 je vytvorené tak, že sa automaticky uskutoční najprv' meranie uhla orientácie zrkadla autokolimačným ďalekohľadom a potom meranie požadovanej kryštalografickej roviny, napríklad mriežkovej roviny (100), rôntgenovým goniometrom. Ovládanie je ďalej vytvorené tak, že v druhom kroku sú tieto merania uskutočnené ešte raz, pričom monokryštál je v tomto prípade otočený o 90° okolo pozdĺžnej stredovej osi M.The control of the device 10 is designed to automatically measure first the orientation angle of the mirror with an autocollimation telescope and then measure the desired crystallographic plane, for example, the lattice plane (100), with an X-ray goniometer. The control is further designed such that, in a second step, these measurements are made once more, in which case the single crystal is rotated 90 ° about the longitudinal centerline M.

Ako je vidieť na obr. 6 a 7, zariadenie na rezanie monokryštálu, ktoré je v tomto príklade uskutočnenia vytvorené ako zariadenie 20 na rezanie drôtom, obsahuje valčeky 21 drôtov, cez ktoré je v horizontálnom smere vedená oblasť 4 drôtov a vodiace valčeky 22, ktoré sa nachádzajú pod ňou, na spätné vedenie oblasti drôtov pod vlastnú rovinu drôtov, v ktorej sa uskutočňuje rezanie. Nad oblasťou 4 drôtov je uložená posuvná jednotka 23, pomocou ktorej je monokryštál, prostredníctvom rezacej podložky 12, ktorá je upevnená na X-Y polohovacej jednotke 24, pohyblivý vo vertikálnom smere vzhľadom na oblasť drôtov s určitou rýchlosťou v posuvu. X-Y polohovacia jednotka 24 je vytvorená tak, že môže premiestniť monokryštál 3, vztiahnuté na súradnicový systém X_M, Y_M, Z_M na strane stroja, v smere rovnobežnom s oblasťou 4 drôtov, ktorý predstavuje smer X_M a v smere kolmom na oblasť 4 drôtov, ktorý predstavuje smer Y_M. Rozsah otočenia je v smere X_M približne ±5° a v smere Y_M približne ±2°. Ďalej zariadenie obsahuje autokolimačný ďalekohľad 25, ktorý je identický s autokolimačným ďalekohľadom 14 zariadenia 10 a ktorého optická os O leží v rovine rovnobežnej s oblasťou 4 drôtov. Autokolimačný ďalekohľad 25 je ďalej uložený tak, že keď je osadený monokryštál, jeho optická os leží približne vo výške stredovej osi monokryštálu. Na vyhodnocovanie merania uhlov autokolimačným ďalekohľadom je zariadenie vybavené vyhodnocovacou jednotkou 26.As can be seen in FIG. 6 and 7, the single crystal cutting device, which in this embodiment is formed as a wire cutting device 20, comprises wire rollers 21 through which a wire region 4 is guided in a horizontal direction and guide rollers 22 located below it. Feeding the wire area back under its own wire plane in which the cutting takes place. Above the wires region 4 is a sliding unit 23, by means of which the single crystal is movable in a vertical direction with respect to the wires area at a certain feed speed by means of a cutting mat 12, which is mounted on the XY positioning unit 24. XY positioning unit 24 is configured such that it can displace the single crystal 3 with respect to the coordinate system X _M, Y _M, Z _M, of the machine in a direction parallel to the area of 4 wires, which is the direction of X _M and the direction perpendicular to the area of 4 wires , which represents the Y _M direction. The extent of rotation is in the direction of X _M of approximately ± 5 ° _F and in the direction Y of about ± 2 °. Further, the apparatus includes an autocollimation telescope 25, which is identical to the autocollimation telescope 14 of the apparatus 10 and whose optical axis O lies in a plane parallel to the 4-wire region. The autocollimation telescope 25 is further disposed such that when a single crystal is mounted, its optical axis lies approximately at the height of the central axis of the single crystal. The device is equipped with an evaluation unit 26 for evaluating the angles measurement by the autocollimation telescope.

Zariadenie 20 ďalej obsahuje zrkadlo 27, ktoré je identické so zrkadlom 17 zariadenia 10 a ktoré je prostredníctvom neznázomeného vákuového mechanizmu pripevnené ku čelnej ploche 2' monokryštálu 3, ktorá leží smerom ku autokolimačnému ďalekohľadu 25. Ďalej obsahuje optickú klinovú dosku 28 v otočnej objímke 29, ktorá umožňuje uskutočniť stanovené odklonenie lúča, napr. o 2°. Zrkadlo 27 a klinová doska 28 sú pripevnené ku držiaku 30, ktorý obsahuje vákuový mechanizmus. Ďalej obsahuje zarážku 31, ktorá stanovuje vymedzenú vzdialenosť zrkadla 27 s klinovou doskou 28 od X-Y polohovacieho zariadenia 24.The apparatus 20 further comprises a mirror 27 which is identical to the mirror 17 of the apparatus 10 and which is secured by means of a vacuum mechanism (not shown) to the front face 2 'of the single crystal 3 lying towards the auto-collimating telescope 25. which allows to perform a specified beam deflection, e.g. 2 °. The mirror 27 and the wedge plate 28 are attached to a bracket 30 that includes a vacuum mechanism. It further comprises a stop 31 which defines a limited distance of the wedge plate mirror 27 from the X-Y positioning device 24.

Na nastavenie celého zariadenia ďalej obsahuje referenčnú plochu 32, ktorá je pripevnená ku posuvnej jednotke 23 naproti autokolimačnému ďalekohľadu 25. Referenčná plocha má vysokú rovinnosť a mechanickú stabilitu a ľahko čistiteľný povrch, aby bolo možné pred meraním ľahko odstrániť nečistoty. Referenčnú plochu je možné v horizontálnej rovine vyrovnať rovnobežne s oblasťou 4 drôtov pomocou neznázomenej kamery, ktorá môže byť nainštalovaná priamo na referenčnej ploche.For adjusting the entire apparatus, it further comprises a reference surface 32 which is attached to the sliding unit 23 opposite the autocollimation telescope 25. The reference surface has a high flatness and mechanical stability and an easy to clean surface so that impurities can be easily removed prior to measurement. The reference surface can be aligned in a horizontal plane parallel to the 4-wire region by means of a camera (not shown) which can be installed directly on the reference surface.

Prevádzka zariadenia 10 a 20 je podľa vynálezu nasledujúca: Najprv sa, ako je znázornené na obr. 5b, prilepí monokryštál 3 s plôškou 7 na rezaciu podložku 12 v určitej uhlovej orientácii k tejto rezacej podložke pomocou neznázomenej zarážky. Uhol sa pritom zvolí tak, že plôška 7 je v azimutálnom smere orientovaná takým spôsobom, aby daný kryštalografický smer K ležal proti smeru V posuvu vo vopred určenom uhle p, pri ktorom sa väzbové sily pôsobiace na drôt vzájomne takmer rušia, aby tak bolo možné nastaviť pokiaľ možno čo najväčšiu rýchlosť posuvu. Potom, ako je znázornené na obr. 5a, sa monokryštál 3 spolu s rezacou podložkou 12 vsadí do držiaka 11 zariadenia na určovanie orientácie kryštalografickej roviny proti čelnej ploche 2' monokryštálu pomocou znázorneného vákuového mechanizmu. Vákuový mechanizmus umožňuje, že monokryštál 3 môže priamo priliehať k povrchu 11a držiaka 11. Potom sa držiak 11 presunie do určitej výškovej polohy tak, aby sa čelná plocha 2' monokryštálu nachádzala v ohniskovej rovine rôntgenového goniometra. Potom sa prostredníctvom vákuového mechanizmu na čelnú plochu 2' nasadí a upevní zrkadlo 17. Potom sa pomocou autokolimačného ďalekohľadu 14 uskutočni meranie uhla povrchu zrkadla, pričom sa určí odchýlka odrazeného nitkového kríža od nitkového kríža premietaného na povrch zrkadla. Pretože je povrch zrkadla 17 orientovaný rovnobežne s čelnou plochou 2' monokryštálu 3 a optická os O autokolimačného ďalekohľadu 14 je kolmá na povrch 11a držiaka 11, ktorý tvorí vzťažnú plochu, je možné týmto meraním určiť uhlové nastavenie povrchu zrkadla, príp. čelnej plochy 2' monokryštálu proti povrchu 11a držiaka 11.The operation of the device 10 and 20 according to the invention is as follows: First, as shown in FIG. 5b, adheres the single crystal 3 with the flat plate 7 to the cutting mat 12 in a certain angular orientation to the cutting mat by means of a stop (not shown). The angle is selected so that the flat 7 is oriented in the azimuthal direction in such a way that the crystallographic direction K lies opposite the direction of displacement V at a predetermined angle p at which the bonding forces acting on the wire almost interfere with each other in order to adjust as fast as possible the feed rate. Then, as shown in FIG. 5a, the single crystal 3, together with the cutting mat 12, is inserted into the holder 11 of the device for determining the orientation of the crystallographic plane against the face 2 'of the single crystal by means of the vacuum mechanism shown. The vacuum mechanism allows the single crystal 3 to abut directly on the surface 11a of the holder 11. Then, the holder 11 is moved to a certain height position so that the front surface 2 'of the single crystal is in the focal plane of the X-ray goniometer. A mirror 17 is then mounted and secured to the face 2 'by means of a vacuum mechanism. Then, the angle of the mirror surface is measured by means of an autocollimation telescope 14, determining the deviation of the reflected crosshairs from the crosshairs projected onto the mirror. Since the surface of the mirror 17 is oriented parallel to the face 2 'of the single crystal 3 and the optical axis O of the autocollimation telescope 14 is perpendicular to the surface 11a of the holder 11 which forms the reference surface, it is possible to determine this angle. the front face 2 'of the single crystal against the surface 11a of the holder 11.

V alternatívnom prípade sa môže monokryštál merať bez rezacej podložky, pričom orientácia plôšky v rontgenovom mechanizme môže byť určená napr. pomocou zarážky.Alternatively, the single crystal may be measured without a cutting mat, wherein the orientation of the patch in the X-ray mechanism may be determined e.g. using a stopper.

Požadovaná kryštalografícká rovina, napr. rovina (100), všeobecne nie je rovnobežná s čelnou plochou 2' monokryštálu 3. Na určenie smeru kryštalografickej roviny sa zmeria Braggov odraz pomocou rôntgenového goniometra, ktorý sa na tento účel pohybuje v určitom vymedzenom uhlovom rozsahu. Rôntgenová trubica 15 a detektor 16 (ktoré dve súčasti vytvárajú spomínaný rôntgenový goniometer) sa na tento účel známym spôsobom nachádzajú v pevnej uhlovej vzdialenosti proti sebe a pohybujú sa na kruhovom oblúku v rámci vopred daného uhlového rozsahu. Braggov odraz udáva uhol, ktorý zviera kryštalografícká rovina s povrchom 11a držiaka 11. Rôntgeno-goniometrické meranie sa potom zopakuje, pričom monokryštál je otočený o 90°. Optickým a rôntgeno-goniometrickým meraním sa získajú dva vektory, rôntgenovej miery (X_1(w, Woo) a optickej miery (Xof, V_of) vzhľadom na nulové body orientačnej sústavy. Rozdiel oboch vektorov udáva orientáciu kryštalografickej roviny (100) proti čelnej ploche 2' kryštálu nezávisle od všetkých vonkajších vzťažných systémov, akými sú napr. nástrojové lišty, prítlačné diely, upevňovacie skľučovadlá atď. Po tomto meraní je orientácia kryštalografickej roviny (100) proti čelnej ploche 2' monokryštálu známa. Z toho potom vyplývajú korekčné hodnoty pre polohovanie X-Y v drôtovej píle na nastavenie požadovanej chybnej orientácie.The desired crystallographic plane, e.g. The plane (100) is generally not parallel to the face 2 'of the single crystal 3. To determine the direction of the crystallographic plane, the Bragg reflection is measured using an X-ray goniometer, which for this purpose is within a defined angular range. For this purpose, the X-ray tube 15 and the detector 16 (which two components form the said X-ray goniometer) are in a known manner at a fixed angular distance from each other and move on a circular arc within a predetermined angular range. The Bragg reflection indicates the angle that the animal has a crystallographic plane with the surface 11a of the holder 11. The X-ray goniometric measurement is then repeated, with the single crystal being rotated by 90 °. Optical and X-ray trigonometric measurements yield two vectors, the X-ray rate (X1 _(w , Woo) and the optical rate (Xof, V _of ) with respect to the zero points of the orientation system, and the difference between the two vectors indicates the crystallographic plane (100). 2 'of the crystal independently of all external reference systems, such as toolbars, thrust pieces, mounting chucks, etc. After this measurement, the orientation of the crystallographic plane (100) relative to the face 2' of the single crystal is known. XY in the wire saw to set the desired misalignment.

Následne sa zmeria poloha čelnej plochy 2' na kryštáli na drôtovej píle 20 pomocou identického autokolimačného ďalekohľadu 25 a identického planparalelného zrkadla 27. Nastavenie nulového bodu X-Y polohovacej jednotky 24 v súradnicovom systéme X_M, Y_M na strane stroja sa v tomto prípade uskutočňuje pomocou referenčnej plochy 32. V smere Y_M, teda v smere posuvu, sa nastavenie uskutočňuje iba raz v továrni, napríklad číselníkovým odchýlkomerom. Určenie nulového bodu v smere X_M, teda v rovine drôtov, sa uskutočňuje pri každej výmene valčekov rezacieho drôtu. Na tento účel je referenčná plocha 32 v oblasti drôtov horizontálne vyrovnaná s kamerou pripevnenou na referenčnú plochu, ktorá určuje polohu v smere X vzhľadom na referenčný drôt oblasti drôtov.Subsequently, the position of the face 2 'on the crystal on the wire saw 20 is measured using an identical autocollimation telescope 25 and an identical planar parallel mirror 27. The zero point XY of the positioning unit 24 in the machine side coordinate system X _M , Y _M is performed in this case In the Y _M direction, i.e. the feed direction, the adjustment is made only once at the factory, for example by a dial gauge. The zero point determination in the X _M direction, that is, in the plane of the wires, is carried out each time the cutting wire rollers are replaced. For this purpose, the reference surface 32 in the wires region is horizontally aligned with the camera mounted on the reference surface, which determines the position in the X direction with respect to the reference wire of the wires region.

Na nastavenie autokolimačného ďalekohľadu 25 sa presunie posuvná jednotka 23 do referenčnej polohy, t. j. referenčná plocha 32 sa nachádza na optickej osi autokolimačného ďalekohľadu 25 a na referenčnú plochu sa umiestni zrkadlo 27 a taktiež sa zmeria poloha autokolimačného ďalekohľadu. Potom sa uskutoční elektronické referencovanie podľa referenčnej plochy 32, pričom na referenčnú plochu 32 sa pomocou vákuového upevňovacieho zariadenia prisaje zrkadlo 27. Potom sa zrkadlo 27 odstráni a posuvná jednotka sa posunie do nakladacej, príp. orientačnej polohy a pripevní sa monokryštál 3 s rezacou podložkou 12. Potom sa na čelnú plochu 2' kryštálu pripevní zrkadlo 27 a autokolimačným ďalekohľadom 25 sa zmeria uhlové nastavenie čelnej plochy 2'. Potom sa zadajú korekčné hodnoty získané z merania v zariadení 10 a uskutoční sa horizontálne a vertikálne polohovanie monokryštálu tak, aby kryštalografícká rovina mala vopred určený uhol vzhľadom na oblasť drôtov. Potom sa odstráni zrkadlo a uskutoční sa rezanie.To set the auto-collecting telescope 25, the sliding unit 23 is moved to the reference position, t. j. the reference surface 32 is located on the optical axis of the auto-collimation telescope 25 and a mirror 27 is placed on the reference surface and the position of the auto-collimation telescope is also measured. Then, the electronic reference is made according to the reference surface 32, with the mirror 27 being sucked onto the reference surface 32 by means of a vacuum fixing device. Then the mirror 27 is removed and the sliding unit is moved into the loading or unloading unit. The mirror 27 is then attached to the crystal face 2 'and the angular alignment of the face 2' is measured by the auto-collecting telescope 25. Then, the correction values obtained from the measurement in the device 10 are entered and the horizontal and vertical positioning of the single crystal is performed so that the crystallographic plane has a predetermined angle with respect to the wires region. The mirror is then removed and cut.

Pri opísanom spôsobe zostáva azimutálne uhlové nastavenie daného kryštalografického smeru K zachované a môže sa pracovať s vyššími rýchlosťami posuvu než v doterajšom stave techniky. Napríklad na rezanie šesťpalcového monokryštálu GaAs sú rýchlosti posuvu približne štvornásobné v porovnaní s obvyklým orientovaním, pri ktorom nie je možné vhodne nastaviť azimutálnu uhlovú polohu.In the described method, the azimuthal angular adjustment of the given crystallographic direction K is maintained and higher feed rates can be operated than in the prior art. For example, to cut a 6-inch GaAs single crystal, the feed rates are approximately four times that of a conventional orientation where it is not possible to properly adjust the azimuthal angular position.

V inom variante sa požadovaná chybná orientácia zohľadní vybavením klinovou doskou. V ďalšom variante rezacieho zariadenia podľa vynálezu je monokryštál v rezacom zariadení otočný okolo svojej osi N_o, znázornenej na obr. 1., ktorá prechádza kolmo na povrch doštičky, aby bolo možné nastaviť optimálny uhol, pri ktorom sú rezné sily minimálne. Alternatívne je taktiež možné nastaviť optimálny uhol na minimalizáciu rezných síl sklopením oblasti drôtov. Výhodne sa potom uvažuje s meracím zariadením na meranie odchýlenia rezacieho zariadenia pri rezaní.In another variation, the desired misalignment is taken into account by fitting a wedge plate. In another embodiment of the cutting device of the invention is a single crystal in a cutting device rotatable about an axis _of N, illustrated in FIG. 1 which extends perpendicularly to the surface of the insert in order to set the optimum angle at which the cutting forces are minimal. Alternatively, it is also possible to adjust the optimum angle to minimize cutting forces by tilting the wire region. Preferably, a measuring device is then provided for measuring the deviation of the cutting device during cutting.

Namiesto odchýlky v meracom zariadení 10 môže byť na určenie orientácie plôšky použitý taktiež bezdotykový systém na meranie vzdialenosti.Instead of a variation in the measuring device 10, a non-contact distance measuring system can also be used to determine the orientation of the surface.

Všetky chyby spôsobené lepením alebo znečistením zarážok, vzťažných plôch atď. odpadajú, pretože meranie sa môže uskutočňovať priamo na zariadení 20 na rezanie drôtom. Opísané zariadenie a spôsob umožňujú vysoko presné priame meranie na drôtovej píle bez bezpečnostných rizík. Okrem toho je meranie uhlov autokolimačným spôsobom nezávislé od vzdialenosti merania, takže je možné umiestniť autokolimačný ďa lekohľad 25 mimo priestoru rezania. Pri rezaní potom môže byť uzavretý príslušný ochranný kryt. X-Y polohovacia jednotka umožňuje vertikálne a horizontálne nastavenie zložiek chybnej orientácie, takže smer opracovania kryštálu je vždy voľne voliteľný a môže byť použitý ako regulovaná veličina na odchýlenie drôtu.Any defects caused by gluing or soiling of stops, reference surfaces, etc. are omitted because the measurement can be made directly on the wire cutting device 20. The described apparatus and method allow for highly accurate direct measurements on a wire saw without safety risks. In addition, the measurement of the angles in an autocollimation manner is independent of the measurement distance so that it is possible to place the autocollimation on the sight 25 away from the cutting area. The corresponding protective cover can then be closed during cutting. The X-Y positioning unit allows the vertical and horizontal adjustment of the misalignment components so that the direction of the crystal processing is always freely selectable and can be used as a controlled variable to deflect the wire.

Vynález nie je obmedzený na zariadenie na rezanie drôtom, ale môže byť napríklad využitý taktiež v zariadení na rezanie vnútorných dier.The invention is not limited to a wire cutting device, but can also be used, for example, in an internal hole cutting device.

Claims

PATENT CLAIMS

A method for cutting a single crystal in a cutting machine, wherein the single crystal cuts off the single crystal, moving the single crystal in the feed direction (V) relative to the cutting mechanism, with the following steps: measuring the orientation of the outer surface (2) based on the orientation of the outer surface such and a cutting operation, characterized in that before the step of measuring the orientation of the outer surface (2) of the single crystal, a step of determining the angle between the crystallographic plane and the outer surface (2) of the single crystal is performed outside the cutting machine; performing in such a way that said crystallographic plane of an animal with a displacement direction a predetermined angle, wherein determining the angle between the crystallographic plane and the outer surface (2) of the single crystal has the following steps: measuring the angle angle measurement and a crystallographic plane versus the reference axis by X-ray trigonometry, and determining the difference of the measured angles.

Method according to claim 1, characterized in that a) an angular position of the crystallographic direction (K) in the cutting plane is empirically determined for the single crystal material at which the forces acting on the wires of the cutting mechanism perpendicular thereto are minimized in the longitudinal direction of the single crystal, b) the determined angular position of the crystallographic plane of the single crystal in the cutting plane is set against the wires of the cutting mechanism.

An apparatus for carrying out the method according to claim 1 or 2, comprising:

a cutting mechanism (4) for cutting the plates substantially from a cylindrical single crystal (3) with a longitudinal centerline (M), an orientation mechanism (24) arranged in the single crystal orientation device relative to the cutting mechanism, and a sliding mechanism (23) for moving the single crystal ( 3) in the feed direction (V) substantially perpendicular to its longitudinal centerline relative to the cutting mechanism, wherein the orientation mechanism (24) is formed such that the single crystal (3) is rotatable about an axis defined by the feed direction and an axis perpendicular to a plane defined by a longitudinal centerline (M) and a feed direction (V), and wherein the cutting mechanism is constructed as a wire saw with a plurality of parallel cutting wires (4) forming the wire plane, and the orientation mechanism (24) is formed as an XY positioning unit, by means of which the single crystal is displaceable in a plane parallel to the plane of the wires and in a plane perpendicular to the plane of dr tov, characterized in that the optical wedge is arranged in the plate (28) that causes deflection of the beam set, the set angle of the wedge surface of the single crystal to be measured to set the predetermined angular deviation of the orientation of the single crystal in the X and Y

Apparatus according to claim 3, characterized in that an angle measuring device is provided for measuring the orientation of the face (2 ') of the single crystal (3) with respect to the plane of the wires.

Apparatus according to claim 3 or 4, characterized in that the angle measuring device comprises a mirror (27) which is attachable to the face (2 ') of the single crystal (3) and an autocollimation telescope (25) whose optical axis (0) ) is perpendicular to the section plane.

Device according to claim 5, characterized in that the mirror (27) can be attached to the front face (2 ') of the single crystal by means of a vacuum mechanism.

Device according to one of Claims 3 to 6, characterized in that a reference device (32, 25) is provided for the X-Y positioning unit.

Apparatus according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the optical wedge plate (28) is pivotable in the cutting plane about the longitudinal centerline of the single crystal in such a way that a certain azimuthal wedge angle orientation is adjustable.

Apparatus according to any one of claims 3 to 8, characterized in that a single crystal holder (12) is provided, by means of which the single crystal is arranged in the cutting device such that the predetermined single crystal feature is oriented pivoted about the longitudinal centerline (M). ) to a predetermined position.

Apparatus according to any one of claims 3 to 8, characterized in that a rotary mechanism is provided for rotating the single crystal about the longitudinal centerline and that a device for measuring the deflection of the cutting mechanism during cutting that is associated with the rotating mechanism is preferably provided.

The device according to any one of claims 3 to 10, further characterized by an apparatus for determining the orientation of the crystallographic plane against the crystal surface, comprising: a single crystal holder (11) by means of which the single crystal (3) is held such that its surface (2) to be measured is freely exposed, an angle measuring device (14, 17) for measuring the angle of the animal (2) to be measured against the reference axis of the holder, and a x-ray measuring mechanism (15, 16) for determining the angle of the crystallographic plane relative to the reference axis.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the single crystal (3) is substantially cylindrical and that the surface (2) to be measured is the face 2 'of the cylinder, the holder (11) having a flat surface (11a) on which it is a mountable single crystal (3) with a face that is opposite to the surface to be measured and the reference axis is normal to a flat face (11a).

Apparatus according to claim 11 or 12, characterized in that the angle measuring device (14, 17) comprises a mirror (17) arranged on the surface to be measured (2) and an autocollimation telescope (14), the optical axis of which ( O) coincides with the reference axis.

Apparatus according to any one of claims 11 to 13, characterized in that the X-ray measuring mechanism is designed as an X-ray goniometer comprising an X-ray tube (15) and a detector (16) which are movable together in an angular range around the reference axis for measurement. Bragg reflections for the crystallographic plane.

Device according to one of Claims 11 to 14, characterized in that the holder (11) is movable in the direction of the reference axis.

Device according to one of claims 11 to 15, characterized in that the holder (11) comprises a vacuum suction device for fastening the single crystal (3) by means of a vacuum.

Apparatus according to any one of claims 11 to 16, characterized in that the single crystal in the holder has a stop (13) for fixing the single crystal (3) in a predetermined angular orientation in a plane perpendicular to the reference axis, preferably a stop (13). .